数据库的事务隔离级别有哪些？
随着企业级应用的复杂程度越来越高，数据库系统的重要性也越来越显著。在性能和数据完整性方面，数据库中的事务是至关重要的。当一个事务更新多个相关数据记录时，应该保证数据库的一致性。然而，在并发的情况下，多个事务可能同时对数据库进行更新，这就需要事务隔离机制来保证数据的正确性。因此，在数据库中，事务隔离级别是非常重要的。
1. 事务隔离级别的定义
事务隔离级别是指在多个事务修改同一个数据时，系统为了防止各种异常而采取的一些保护措施。在不同的隔离级别下，系统的应对方法也不同。目前，数据库系统中有四种标准的事务隔离级别。分别是：Read Uncommitted (未提交读), Read Committed (提交读), Repeatable Read (可重复读) 和 Serializable (串行化)。
2. 未提交读（Read Uncommitted，RU）
在该隔离级别下，一个事务可以读取另一个事务还未提交的数据修改。未提交读是最低的隔离级别，它允许读取到其他事务还未提交的数据，因此，会导致脏读、不可重复读和幻读的问题。在这种情况下，一个事务可以看到其他事务未提交的插入、更新或删除的数据行。因此，在这种情况下，读操作没有加锁，写操作同样也没有加锁。所以，未提交读很容易导致各种问题，这使得这种隔离级别几乎不被使用。
3. 提交读（Read Committed，RC）
在这个隔离级别下，一个事务只能读取到其他事务已经提交的数据，它消除了脏读的问题。在这种情况下，读操作不会读取未提交的行，它仅能读其他事务已经提交的数据行。如果一个事务正在执行某个更新，而另一个事务正在执行一个查询，且查询在更新开始之前就已经执行了，那么查询只能看到已经提交的数据行。这种隔离级别的一个常见问题是不可重复读。因为在一个事务执行的时间间隔之内，其他事务可能也更新了数据。
下面是一个提交读的例子：
-- Session 1
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
START TRANSACTION;
SELECT * FROM foo WHERE id = 1; -- 返回 123
-- Session 2
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
START TRANSACTION;
UPDATE foo SET name = 'new name' WHERE id = 1; -- Session 1 不能读取此行
COMMIT;
SELECT * FROM foo WHERE id = 1; -- 返回 'new name'
在以上的例子中，session1使用提交读隔离级别执行一个查询，而session2使用可重复读隔离级别执行更新操作。因为session2没有提交transaction，所以session1看不到更新。然后再提交session2 transaction，接着session1能够读到更新后的值。
4. 可重复读（Repeatable Read，RR）
在这个隔离级别下，一个事务在执行期间，能够读取到所查看的所有数据，这就使得不可重复读的问题得以解决。在这种情况下，读操作不会读取被其他事务正在更新的行。这种隔离级别消除了不可重复读，但是仍然可能存在幻读问题，因为它只保证了在同一个事务内执行的多次查询读到相同的结果，而不是保证不同的事务之间不会产生幻读。在可重复读的级别下，不同的事务之间的数据操作互相隔离，一个事务处理的数据不会受到其他事务的影响。
下面是一个可重复读的例子：
-- Session 1
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
START TRANSACTION;
SELECT * FROM foo WHERE id = 1; -- 返回 123
-- Session 2
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
START TRANSACTION;
UPDATE foo SET name = 'new name' WHERE id = 1; -- Session 1 不会看到这一条
COMMIT;
SELECT * FROM foo WHERE id = 1; -- 返回 123
5. 串行化（Serializable）
在这个隔离级别下，事务串行执行，不存在脏读、不可重复读、幻读的问题。这意味着隔离级别最高的串行化会对性能产生最大的影响。如果要达到串行化隔离级别，数据库就必须对所有读取和写入的数据加锁。这样，其他事务就无法访问被锁定的数据。串行化隔离级别保证了在任何情况下，事务执行的结果对于所有事务来说都是确定的。不过，它会造成数据的不可用，因为每个事务都会锁定所有它需要的数据所在的行，这也可能会导致死锁的问题。
6. 总结
事务的隔离级别在保证数据正确性方面非常重要。当多个事务同时更新同一个数据时，必须合理地处理它们之间的竞争问题。不同的隔离级别提供了不同的解决方案。在选择隔离级别时，应该根据实际的需求和条件来进行选择。在一个高并发的环境中，选择合适的隔离级别对于保证数据一致性和系统稳定性至关重要。因此，对于应用程序开发人员来说，选择合适的事务隔离级别是非常值得探讨的问题。